Приклад. 4 страница

Застосовують індукційні електропечі із залізним сердечником (ємкість – від 30-60кг до 6-8т).

Рисунок 51. Плавильні печі для плавки алюмінієвих сплавів: а — тигельний горн; б — камерна електропіч опору: 1 — завантажувальне вікно; 2 — ванна для розплавлення металу; 3 — опір.

Рисунок 52. Плавильні печі для плавки алюмінієвих сплавів: а – тигельна піч опору: 1 – тигель, 2 – ніхромова спіраль; б – полум’яна відбивна піч: 1 – пальник.

Шихта зазвичай складається з 30-70% звороту виробництва (ливники, випори, брак, переплавлена стружка) і 70-30% чушок первинного алюмінію, чушок вторинних сплавів, лігатур.

Шихта повинна бути чистою, сухою і підігрітою до температури 100-150^оС перед завантаженням в розплавлений метал.

В просушений, прожарений і нагрітий до температури 600-700^оС тигель завантажують відходи виробництва, після їх розплавлення – чушки алюмінію, потім вводять лігатури і сплав ретельно перемішують.

Для запобігання окисленню і поглинанню водню плавку ведуть під флюсами. В якості покривних флюсів використовують суміш NaCl i KCl (1:1), які в кількості 2-3% маси шихти засипають на поверхню чушок після завантаження їх в піч, потім насипають на поверхню розплаву (0,5-1%).

Рафінування також можна здійснювати солями ZnCl₂ або MnCl₂, які вводять в сплав, нагрітий до температури 680-700^оС. В результаті реакції виділяється газоподібний AlCl₃, з бульбашками якого на поверхню виносяться частки оксидів, неметалічних включень і гази (для їх спливання розплав витримують 5-8 хвилин).

Застосовують позапічне рафінування:

- продувка рідкого сплаву в ковші аргоном або хлором (5-10 хв.) – бульбашки газу захоплюють неметалічні включення і бульбашки водню і виносять на поверхню;

- вакуумування сплавів – з пониженням тиску розчинність водню в сплаві зменшується, він переходить з атомарного стану в молекулярний, утворюючи бульбашки, що спливають на поверхню; сплав вакуумують перед заливкою у спеціальній камері з розрідженням 0,13-1,3КПа протягом 10-15 хвилин; ще краще використовувати ваккумно-індукційні печі для плавки;

- обробка ультразвуком – сприяє утворенню бульбашок з розчинених газів і видаленню їх зі сплаву.

Сплави, що містять більше 6% кремнію піддають модифікуванню для подрібнення грубих пластинчатих включень кремнію, які знижують механічні властивості. В якості модифікатора застосовують натрій, який вводять у сплав у вигляді сумішей NaF, NaCl, Na₃AlF₆, наприклад, 67% NaF і 33% NaCl. Вміст натрію у сплаві – 0,1%. При модифікуванні кристали кремнію обволікаються плівкою Na₂Si, яка ускладнює їх ріст, в результаті механічні властивості сплаву покращуються. Модифікатори вводять в сплав з допомогою дзвіночка у ківш перед розливанням.

Заливка, обрубка і очистка відливок з алюмінієвих сплавів

Заливка форм алюмінієвими сплавами виконується звичайним шляхом. Іноді застосовують заливку під тиском 5-6 атм у спеціальному автоклаві, що сприяє одержанню литва підвищеної щільності.

Після видалення відливок з форм видаляють стержні з відливок на вібраційних установках або пневматичними зубилами.

Відрізка ливників та додатків виконується стрічковими або дисковими пилами, для дрібних відливок – на пресах.

Кінцева очистка виконується пневмозубилами, наждачними кругами. Пригорілу землю очищують на гідропіскоструйних машинах.

Термічна обробка відливок з алюмінієвих сплавів

Відливки з алюмінієвих сплавів піддають термічній обробці для зміцнення, покращення оброблюваності різанням, зниження внутрішніх напружень, підвищення пластичності.

Види термообробки алюмінієвих відливок:

1. Штучне старіння (Т₁) при температурі 175±5^оС протягом 5-20 годин – підвищує міцність, покращує оброблюваність різанням (застосовують для сплавів АЛ4, АЛ5, АЛ3).

2. Відпал (Т₂) при температурі 300^оС протягом 5-10 годин, охолодження на повітрі – для зняття внутрішніх напружень, підвищення пластичності (застосовують для всіх сплавів).

3. Гартування і природне старіння (Т₃, Т₄) при температурі 510-520^оС для сплавів АЛ1, АЛ7, 535-545^оС для сплавів АЛ4, АЛ9, АЛ19 та ін., охолодження – у воді з температурою 20-100^оС – підвищує міцність (Т₃ – гартування, Т₄ – природне старіння (витримка протягом тривалого часу при нормальній температурі)).

4. Гартування і неповне штучне старіння (Т₅) – температура гартування – 515-580^оС, температура старіння – 175^оС, час витримки – 2-3 години, для значного підвищення міцності і зберігання підвищеної пластичності (застосовують для сплавів АЛ1, АЛ3, АЛ5, АЛ9, АЛ19, АЛ24 та ін.).

5. Гартування і повне штучне старіння (Т₆) – температура старіння – 200^оС, час витримки – 3-5 годин, дає максимальну міцність, але знижує пластичність (застосовують для сплавів АЛ4, АЛ33).

6. Гартування і стабілізуючий відпуск (Т₇) – температура відпуску – 230^оС для сплавів АЛ9, АЛ5, АЛ1, 250^оС – для сплаву АЛ19, час відпуску – 3-10 годин, підвищує міцність та стабілізує структуру і об’ємні зміни.

7. Гартування і пом’якшуючий відпуск (Т₈) – температура відпуску – 240-260^оС, час відпуску – 3-5 годин, підвищує пластичність і стабільність розмірів (для сплавів АЛ1, АЛ3, АЛ5, АЛ9).

Контрольні питання:

1. На які групи ділять алюмінієві ливарні сплави згідно ГОСТ 2685?

2. Які властивості мають силуміни?

3. *Особливості формувальних і стержневих сумішей для отримання відливок з алюмінієвих сплавів.

4. *Особливості ливникових систем для відливок з алюмінієвих сплавів.

5. *Властивості алюмінієвих сплавів, які необхідно враховувати при їх плавці.

6. Які печі застосовують для плавки алюмінієвих сплавів?

7. **Чому для плавки алюмінієвих сплавів не використовують електродугові печі?

8. *З чого виготовляють тиглі для плавки алюмінієвих сплавів?

9. Склад шихти для плавки алюмінієвих сплавів, підготовка її до плавки.

10. **Як під час плавки захищають алюмінієві сплави від окислення і поглинання газів? Склад і механізм дії флюсів.

11. **Способи позапічного рафінування алюмінієвих сплавів.

12. **Які алюмінієві ливарні сплави і для чого піддають модифікуванню? Склад, механізм дії і спосіб введення модифікаторів.

13. Яке призначення старіння і відпалу, гартування і старіння (відпуску) алюмінієвих ливарних сплавів?

14. ***Вміти вибирати вид і призначати режим термічної обробки для алюмінієвих сплавів.

Література: 1, с.325-332, 2, с.97-105, с.179-181.

Тема 9.2 Відливки з магнієвих сплавів

1. Класифікація магнієвих ливарних сплавів.

2. Особливості ливарної технології магнієвих сплавів.

3. Плавка магнієвих сплавів.

Класифікація магнієвих ливарних сплавів

Магнієві сплави – добрі конструкційні матеріали. Вони мають малу густину – 1,75 - 1,9 г/см³ (в 4-4,5 рази легше сталі), високу питому міцність, здатність поглинати вібрації, легко обробляються різанням. Але погано опираються корозії, мають низькі ливарні властивості, технологічні складності при плавці і заливці.

Застосовують у авіаційній і ракетній техніці, приладобудуванні, авто- і мотобудуванні, радіотехніці. Отримують відливки масою до 300-500кг.

Хімічний склад і марки магнієвих сплавів регламентовані ГОСТ 2856.

Застосовують такі групи магнієвих сплавів:

1) Mg-Mn (1-2% Mn)

Марка МЛ2 – низькі ливарні і механічні властивості, але висока корозійна стійкість, зварюваність і щільність; застосовують рідко для деталей простої конфігурації.

2) Mg-Al-Zn (2,5-10% Al, 0,2-3,5% Zn)

Марки МЛ3, МЛ4, МЛ5, МЛ6 – є високоміцними (крім МЛ3), невисокі ливарні властивості (МЛ3, МЛ4), схильність до утворення рихлот (крім МЛ3), добра корозійна стійкість.

МЛ3 – для відливок простої конфігурації з підвищеною герметичністю, середньонавантажених.

МЛ4 – для високонавантажених відливок з високою корозійною стійкістю, для литва в піщані форми.

МЛ5, МЛ6 – високі механічні і добрі ливарні властивості; для високонавантажених складних деталей, що виготовляються в піщаних формах, кокілях та під тиском; МЛ5 – основний ливарний магнієвий сплав.

3) Mg-Zn-Zr (4-6% Zn, 0,6-1,1% Zr)

Марки МЛ8, МЛ12, МЛ15 – підвищені механічні властивості, добра оброблюваність різанням, задовільні ливарні властивості; застосовують для відливок, що працюють при температурах 200-250^оС та високих навантаженнях.

4) Mg-РЗМ (неодим, індій, лантан, ітрій) (2-4% РЗМ)

Марки МЛ9, МЛ10, МЛ11, МЛ19 – висока жароміцність, добра корозійна стійкість, добрі ливарні властивості, висока герметичність, добра зварюваність, застосовують для навантажених деталей, що працюють при температурах 250-350^оС.

Особливості ливарної технології магнієвих сплавів

Магнієві сплави здатні сильно окислюватись і загоратись при плавці і заливці.

Щоб попередити горіння магнію у формі, до складу формувальних сумішей вводять захисні присадки: фтористі солі амонію, суміші на основі борної кислоти та ін. в кількості 4-8% маси суміші.

В стержневу суміш додають 0,25-1% суміші борної кислоти і сірки.

Завдяки взаємодії присадок з магнієм утворюються захисні плівки на поверхні металу і шар нейтрального захисного газу, які перешкоджають контакту сплаву з парами і газами форми.

Стержні і форми повинні мати велику податливість, газопроникність, мінімальну газотвірну здатність і хімічну інертність по відношенню до магнію.

Ливникові системи повинні забезпечувати плавне заповнення форми, сприяти відокремленню шлаку, флюсів та окислів. Для цього ливникові чаші виконують металоємними (30-100% металу, що заповнює форму), застосовують фільтрувальні сітки.

Застосовують вертикально-щілинні ливникові системи, що розширюються:

F_ст: F_шл: F_ж = 1: 2: 4.

Для боротьби з усадочними раковинами на масивних частинах відливки встановлюють додатки, застосовують зовнішні холодильники.

Плавка магнієвих сплавів

Для плавки застосовують газові тигельні печі, електропечі опору, індукційні печі.

Тигельні печі застосовують зі стаціонарними тиглями ємкістю до 900кг (для дрібних відливок) та тиглями, що виймаються (для крупних відливок).

Застосовують як моно-, так і дуплекс-процеси: полум’яна піч – тигельна піч.

Плавка магнієвих сплавів пов’язана з рядом труднощів: магнієві сплави легко окислюються, можуть загоратися при 430-600^оС, взаємодіють з азотом, поглинають водень. Тому при плавці магнієвих сплавів використовують покривні флюси на основі хлористих і фтористих солей MgCl₂, KCl, CaCl₂, NaCl, CaF₂, BaCl₂ та ін. Найпоширеніші флюси ВІ2 та ВІ3, вони одночасно є рафінуючими.

Склад шихти:

- чушки чистого магнію,

- лігатури,

- попередні сплави,

- присадки алюмінію, цинку та ін. у вигляді чушок,

- відходи власного виробництва.

Перед завантаженням в піч шихтові матеріали треба очистити і підігріти.

Порядок плавки: в розігрітий до 400-500^оС тигель завантажують флюс (10% маси шихти) і металічні складові, нагріті до температури вище 120^оС. Плавку ведуть під шаром флюсу. Після розплавлення сплав нагрівають до 700^оС, виконують рафінування, перемішуючи сплав з флюсом протягом 5-10 хвилин, добавляючи свіжий флюс, при цьому окисли обволікаються флюсами і осідають на дно. Потім проводять модифікування для подрібнення структури і підвищення механічних властивостей одним з двох способів:

1) перегрівом сплаву до 850-900^оС, витримкою протягом 10-15 хвилин і швидким охолодженням до 680-720^оС;

2) введенням в розплав добавок крейди, магнезиту, кальцію, цирконію та ін. в кількості 0,3-0,6% маси розплаву з допомогою дзвіночка.

Після модифікування знімають шлак, відбирають проби на аналіз, присипають флюсом, витримують 10-15 хвилин і розливають.

Загальні витрати флюсу – 2-5% маси шихти. Іноді застосовують безфлюсову плавку із захисним газовим середовищем (суміш повітря з SO₂, BF₄, CO₂). Застосовують також рафінування продувкою газами (аргоном, хлором, вуглекислим газом, гелієм).

Застосовують два способи плавки:

1) переплав чушкових сплавів і звороту;

2) приготування попереднього сплаву зі свіжих матеріалів і зливних чушок, а потім переплавом отримують робочий сплав.

При розливанні з печі і заливці форм струмінь металу припилюють сіркою або сумішшю сірки і борної кислоти (1:1) зі спеціального розпилювача для попередження загорання (сірка утворює сірчистий газ). У ковші при заливці залишають 10-15% сплаву, щоб флюс не потрапив у форму.

Магнієві сплави піддають термічній обробці для зміцнення і зняття внутрішніх напружень – відпалу, гартуванню, старінню. Нагрів для термообробки ведуть в захисній атмосфері сірчистого газу з примусовою циркуляцією.

При зберіганні і виробництві відливок з магнієвих сплавів необхідно суворо дотримуватись правил техніки безпеки, мати засоби для гасіння пожежі (сухий молотий флюс). Приміщення повинно мати вогнестійкі стіни і запасні виходи на випадок пожежі.

Контрольні питання:

1. Групи магнієвих ливарних сплавів по ГОСТ 2856.

2. Властивості і застосування сплаву МЛ5.

3. **Навіщо до складу формувальних і стержневих сумішей для відливок з магнієвих сплавів вводять захисні присадки та який механізм їх дії?

4. *Особливості ливникових систем для відливок з магнієвих сплавів.

5. Які печі застосовують для плавки магнієвих сплавів?

6. *Для чого при плавці магнієвих сплавів використовують флюси та який їх склад?

7. Який склад шихти для плавки магнієвих сплавів?

8. *Для чого і як модифікують магнієві ливарні сплави?

9. *Як захищають магнієві сплави при заливці у форму?

Література: 1, с.332-336, 2, с.105-111, 181-184.

Тема 9.3 Відливки з мідних сплавів

1. Класифікація мідних ливарних сплавів.

2. Особливості ливарної технології виготовлення відливок з мідних сплавів.

3. Особливості плавки мідних сплавів.

Класифікація мідних ливарних сплавів

Мідні сплави мають високі механічні властивості, особливо пластичність, антифрикційні властивості, високу корозійну стійкість, електро- і теплопровідність, холодостійкість.

Їх широко застосовують для виготовлення арматури, підшипників, шестерень, втулок, гребних гвинтів, в електротехнічних установках, теплообмінниках печей і т.п. Вони значно дорожче чавуну і сталі.

Мідні сплави ділять на бронзи і латуні.

Бронзи ділять на олов’яні (Cu + Sn) і безолов’яні (Cu + Al, Pb, Si, Be, Mn, Ni та ін.).

Латуні – сплави міді з цинком (прості) і добавками Al, Si, Mn, Ni, Fe, Pb (спеціальні).

Олов’яні бронзи (ГОСТ 613) містять 2-14% олова; температура плавлення – 1000-1050^оС; температура заливки – 1100-1150^оС.

Мають добрі ливарні властивості, їх застосовують для литва деталей складної форми, лінійна усадка – 1,4-1,45%, високі антифрикційні і антикорозійні властивості, недолік – велика мікропористість (усадочна), і, як наслідок, низька герметичність.

Властивості олов’яних бронз залежать від хімічного складу.

Олово (2-14%) підвищує механічні, антифрикційні і антикорозійні властивості.

Цинк (4-5%) покращує механічні властивості, полегшує зварювання та паяння, підвищує рідкотекучість і герметичність відливок, зменшує газонасиченість.

Свинець (4-20%) підвищує антифрикційні властивості, покращує герметичність.

Нікель (1-5%) підвищує антифрикційні і механічні властивості, подрібнює структуру.

Фосфор (до 1%) підвищує зносостійкість, антифрикційні властивості, рідкотекучість.

Шкідливі домішки – алюміній, кремній, вони знижують механічні, ливарні властивості, герметичність.

Марки: БрО3Ц7С5Н1, БрО5Ц5С5, БрО4Ц4С17, БрО10Ц2, БрО10Ф1, БрО3Ц12С5, БрО5ЦНС5.

Застосовують для втулок, арматури, підшипників, шестерень, що працюють в умовах стирання, підвищеного тиску, в середовищі води або пари.

Безолов’яні бронзи (ГОСТ 493).

Оскільки олово дороге і дефіцитне, то широко застосовують бронзи, які не містять його. Вони мають вищі механічні, антифрикційні та антикорозійні властивості, але ливарні властивості їх гірше.

Алюмінієві бронзи (8-10% Al) – добре опираються корозії і удару, мають високі механічні властивості, високу герметичність, підвищену усадку (2,5%), схильність до утворення тріщин.

Для покращення властивостей до їх складу вводять:

залізо – подрібнює структуру, підвищує механічні властивості,

марганець – підвищує механічні, антикорозійні і технологічні властивості,

свинець – підвищує антифрикційні властивості,

нікель – покращує зносостійкість і корозійну стійкість.

Марки: БрА9Мц2Л, БрА9Ж3Л, БрА10Ж4Н4Л, БрА10Ж3Мц2.

Застосовують для гребних гвинтів, важконавантажених шестерень, корпусів насосів і т.п.

Крім алюмінієвих бронз, застосовують:

кременисті (БрКЦ4-4, БрКС3-9, БрКМц30-1, БрКН1-3),

свинцеві (БрС30),

берилієві (БрБ2, БрБНТ1,7),

марганцевисті (БрМц5).

Латуні (ГОСТ 17711) мають добрі ливарні властивості: високу рідкотекучість, малу схильність до ліквації, усадка – 1,6-2,2%, високі антифрикційні властивості, антикорозійні властивості; температура плавлення – 900-1050^оС, температура заливки – 1000-1100^оС.

Для покращення властивостей в латуні вводять марганець, свинець, олово, алюміній, залізо, кремній, нікель.

Найбільше розповсюдження мають:

Кремениста латунь – високі ливарні властивості, добра оброблюваність, зварюваність, підвищені антифрикційні властивості, хімічна стійкість.

Марка: ЛЦ16К4.

Застосовують для фасонних відливок, що працюють при підвищеному тиску, в агресивних середовищах.

Марганцеві латуні – висока корозійна стійкість, жаростійкість.

Марки: ЛЦ40Мц1,5, ЛЦ40Мц3Ж.

Застосовують для гребних гвинтів, лопатей, деталей морських суден, деталей, що працюють при температурах вище 300^оС, черв’ячних шестерень, втулок.

Свинцева латунь – добре обробляється різанням, високі антифрикційні властивості.

Марка: ЛЦ40С.

Застосовують для деталей підшипників.

Алюмінієва латунь - ЛЦ30А3 – для корозійностійких деталей.

Багатокомпонентні латуні – ЛЦ23А6Ж3Мц2, ЛЦ38Мц2С2, ЛЦ37Мц2С2К мають високу міцність, їх застосовують для підшипників і арматури.

Особливості ливарної технології виготовлення відливок з мідних сплавів

Формувальні матеріали повинні мати мінімальну газотвірну здатність, невелику вологість, максимальну газопроникність.

Склад формувальних сумішей (по-сирому):

- пісок кварцовий – 10,5%,

- пісок тощий – 9%,

- відпрацьована суміш – 80,5%,

- добавка проти пригару – 1-1,5% мазуту,

вологість – 4-5%.

Стержневі суміші застосовують такі, як і для чавунного литва, тільки на дрібнішому піску.

Виготовлення форм відбувається, як для чавунних відливок. Дрібні і складні відливки отримують литвом під тиском, в оболонкові форми, литвом за виплавлюваними моделями. Протипригарні фарби застосовують з тальку, бентоніту і води.

Підведення металу у форму повинно бути плавним, оскільки мідні сплави сильно окислюються. Живильники розташовують під кутом, зворотним до напрямку руху металу. Ливникові системи застосовують дощові (рис.53, в) або з підведенням металу зверху (для простих відливок), з підведенням металу по роз’єму (рис.53, а), сифонні (рис.53, г).

На масивних частинах відливок встановлюють додатки, використовують також холодильники. Для затримання шлаку застосовують фільтрувальні сітки. Застосовують ливникові системи, що розширюються, із співвідношенням F_ст: F_шл: F_ж = 1: 2: 2 або 1: 2: 4.

Рисунок 53. Ливникові системи: а — бокова; в — дощова; г — сифонна: 1 — чаша (воронка); 2 — стояк; 3 — дросель; 4 — шлаковловлювач; 5 — живильник; 6 — боковий додаток; 7 — шийка.

При заливці не можна допускати розриву струменю і розбризкування металу, засмоктування повітря в ливникову систему.

Особливості плавки мідних сплавів

Для плавки мідних сплавів використовують тигельні, полум’яні, електричні дугові та індукційні печі. Латуні не плавлять в дугових і вакуумних печах через підвищений вигар цинку.

Тиглі виготовляють з графіту з шамотом або графіту з карборундом (SiC). Ємкість тиглів – 27-270кг. Недолік плавки в тигельних і полум’яних печах – великі витрати палива (30-50% маси металу) та високий вигар металу. Тому частіше виконують плавку в дугових та індукційних печах (рис.54).

Рисунок 54. Плавильні печі для плавки сплавів міді: а — дугова електропіч: 1 – графітові електроди; б — індукційна електропіч з сердечником: 1 – металічний сердечник, 2 – канал з рідким металом.

Вигар міді в печі типу ДМК – 0,4-0,7%. Дугові печі бувають прямої і непрямої дії.

Шихтові матеріали: мідь марок М0, М1, М2, М3, цинк, олово, свинець, паспортні сплави в чушках, відходи власного виробництва (25-80%), лігатури, переплавлена стружка, в якості розкислювача використовують фосфористу мідь.

Для високоякісних відливок в шихті використовують свіжі матеріали, для менш відповідальних відливок – вторинну бронзу.

Шихтові матеріали повинні бути чистими, сухими, підігрітими перед завантаженням у піч до 100-150^оС, лігатури – до 200-250^оС. Хімічний склад їх повинен бути точно відомий.

Плавка супроводжується окисленням, насиченням воднем, взаємодією з SO₂, футерівкою, шлаками, флюсами. Тому перегрів небажаний.

Плавка олов’яних бронз.

Перед завантаженням піч очищують від шлаку, залишків металу, нагрівають футерівку до 600-700^оС. Спочатку в піч завантажують мідь. На розплавлений метал насипають деревне вугілля для запобігання окисленню (шаром 150-200мм). Після нагріву розплаву до 1200^оС мідь розкислюють введенням фосфористої міді (7-10% фосфору) в кількості 0,3% від маси міді. В розплавлену розкислену мідь вводять спочатку тугоплавкі, потім легкоплавкі складові. Після перемішування і видалення шлаку завантажують відходи виробництва, кожну порцію вводять після розплавлення попередньої. При температурі 1200^оС вводять цинк, перемішують, вводять олово і свинець. Розплав підігрівають до 1250-1300^оС, витримують 5-10 хвилин, беруть пробу і випускають розплав з печі у ковші, підігріті до температури 700^оС.

Для захисту бронзи від окислення і запобігання пористості відливок тривалість плавки повинна бути мінімальною, перегрів сплаву не повинен перевищувати необхідного, треба захищати метал флюсами. Температура заливки форм – 1150-1170^оС.

Плавка алюмінієвих бронз.

Для введення компонентів застосовують марганець, залізо, лігатури, які містять алюміній, залізо, марганець, нікель.

В якості розкислювача використовують фосфористу мідь, в якості захисного флюсу – деревне вугілля і флюс з битого скла і польового шпату. Порядок завантаження: спочатку мідь і залізо, потім деревне вугілля, після розплавлення і перегріву до 1200^оС розкислюють сплав фосфористою міддю (0,1-0,2%). Потім вводять лігатури Cu-Mn, Cu-Al-Fe, Cu-Al. Після введення кожної порції сплав перемішують. Перед випуском відливають проби, нагрівають сплав до 1200^оС і випускають в підігріті ковші. Температура заливки – 1150^оС.

Плавка кременистої латуні.

Завантажують чушки паспортної латуні, розплавляють, зчищають шлак, завантажують зворот і переплавлену стружку, кремній вводять лігатурою Сu-Si (за необхідності). Після нагріву, перемішування і видалення шлаку відливають проби і випускають сплав з печі. Цинк – добрий розкислювач, тому мідь в латунях не розкислюють.

Також для захисту і рафінування застосовують флюси з соди, бури, фторидів і хлоридів натрію і кальцію. Можна вести плавку в захисному газі (аргон, азот) та у вакуумі. Для дегазації мідних сплавів їх продувають газами (азотом, хлором, гелієм, аргоном), обробляють хлористими солями, вакуумують (в тиглі або ковші).

Плавка, рафінування, розливка мідних сплавів повинні проводитись при наявності припливно-витяжної вентиляції, місцевих зонтів для витяжки, засобів індивідуального захисту.

Контрольні питання:

1. Як класифікують мідні сплави?

2. Які властивості і застосування мають ливарні бронзи?

3. Які властивості і застосування мають ливарні латуні?

4. *Який склад і властивості мають формувальні і стержневі суміші для виготовлення відливок з мідних сплавів?

5. *Які особливості мають ливникові системи для відливок з мідних сплавів?

6. Які печі застосовують для плавки мідних сплавів?

7. Шихтові матеріали для плавки мідних сплавів та їх підготовка до плавки.

8. *Який порядок плавки бронз?

9. *Який порядок плавки латуней?

10. *Чим розкислюють мідні сплави при плавці?

11. *Що використовують в якості захисного флюсу при плавці мідних сплавів?

12. ** Вміти розраховувати шихту для плавки мідних сплавів.

Література: 1, с.319-325, 2, с.92-97, 175-179.

РОЗДІЛ 10

Спеціальні види литва

Тема 10.1 Кокільне литво

1. Литво в кокіль, його значення і застосування.

2. Конструкція кокілів.

3. Ливникові системи для кокільного литва.

4. Фарбування кокілів. Облицьовані кокілі.

5. Особливості литва в кокіль різних сплавів.

6. Механізація кокільного литва.

Литво в кокіль, його значення і застосування

Литво в кокіль – процес отримання відливки шляхом заливки сплаву в металічну форму, при якому заливка і кристалізація відбувається під дією сил гравітації.

Серед всіх відливок, отриманих спеціальними видами литва, більш ніж 50% відливок по масі отримують литвом в кокіль.

Кокіль – багаторазова форма, яка витримує від декількох сотень до декількох десятків тисяч заливок.

Переваги литва в кокіль:

1) Економія формувальних матеріалів.

2) Висока точність і мала шорсткість поверхні відливок.

3) Отримання дрібнозернистої структури і підвищених механічних властивостей відливок в результаті прискореного охолодження.

4) Збільшення знімання литва з 1м² площі (в 2-4 рази).

5) Збільшення продуктивності праці (в 3-4 рази).

6) Зменшення припусків на механічну обробку.

7) Збільшення виходу придатного литва.

8) Скорочення циклу виготовлення відливок.

9) Можливість механізації і автоматизації.

10) Зниження собівартості відливок.

11) Покращення умов праці.

Недоліки литва в кокіль:

1) Неподатливість форми.

2) Негазопроникність форми (можливість утворення газових дефектів у відливках).

3) Можливість утворення відбілу у чавунних відливках або незаповнення порожнини форми через високу швидкість охолодження.

4) Трудомісткість виготовлення кокілів і висока їх вартість.

5) Мала стійкість кокілів при литві чавуну і сталі.

Литво в кокіль застосовують в основному для дрібних і середніх відливок нескладної конфігурації з чорних і кольорових сплавів при серійному і масовому виробництві.